JP2000507229A - ヒト腫瘍遺伝子治療用組換えアデノウイルスベクター - Google Patents
ヒト腫瘍遺伝子治療用組換えアデノウイルスベクターInfo
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- C07K14/47—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、遺伝子治療によるヒト腫瘍の治療方法に関する。本発明は特に、ヒト腫瘍の特異的抗原をコードする配列をもつ欠損組換えウイルスと、ヒト腫瘍の予防又は治療処置及び特異的CTLのin vitro又はex vivo生成のためのその使用に関する。本発明は、これらのウイルスを特に注射可能な形態で含む医薬組成物にも関する。
Description
【発明の詳細な説明】
ヒト腫瘍遺伝子治療用組換えアデノウイルスベクター
本発明は遺伝子治療によるヒト腫瘍の治療方法に関する。本発明は特に、ヒト
腫瘍の特異的抗原をコードする配列をもつ欠損組換えウイルスと、ヒト腫瘍の子
防又は治療処置及び特異的CTLのin vitro又はex vivo生成の
ためのその使用に関する。本発明は更に、これらのウイルスを特に注射可能な形
態で含む医薬組成物にも関する。
遺伝子治療は患部細胞又は臓器に遺伝情報を導入することにより欠陥又は異常
を治療するものである。この情報は臓器から抽出した細胞にin vitro導
入した後、生物に再注入してもよいし、標的組織に直接in vivo導入して
もよい。負に荷電しているので、高分子であるDNAがリン脂質細胞膜を自然に
通過するのは難しい。そこで、遺伝子導入を可能にするために、ウイルスベクタ
ーや、天然又は合成の化学及び/又は生化学ベクターを含む種々のベクターが使
用されている。化学及び/又は生化学ベクターは例えばカチオン(リン酸カルシ
ウム、DEAE−デキストラン等)であり、DNAと沈殿を形
成することにより作用し、この沈殿は「貧食作用」によって細胞に取り込まれる
。DNAを内包し、細胞膜と融合するリポソームも用いられている。合成遺伝子
導入ベクターは一般にカチオン脂質又はポリマーであり、DNAと複合体を形成
し、表面に正電荷をもつ粒子を形成する。これらの粒子は細胞膜の負電荷と相互
作用し、細胞膜を通過することができる。このようなベクターの例としてはジオ
クタデシルアミドグリシルスペルミン(DOGS、Transfectam(登
録商標))又はN−[1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル]−N,N,
N−トリメチルアンモニウムクロリド(DOTMA、Lipofectin(登
録商標))を挙げることができる。DNAを凝縮させるポリカチオン部分から構
成されるキメラタンパク質も開発されており、ポリカチオン部分は膜レセプター
に結合するリガンドと結合し、こうして形成された複合体はエンドサイトーシス
により細胞に取り込まれる。このように、導入遺伝子のin vivo生体利用
性を改善するために組織又は所定の細胞集団に「ターゲティング」することは理
論的に可能である(Behr,1993,CottenとWagner,199
3参照)。遺伝子導入用ベクターとして潜在的に利用可能なウ
イルスとしては、特にレトロウイルス(RSV、HMS、MMS等)、HSVウ
イルス、アデノ随伴ウイルス及びアデノウイルスを挙げることができる。これら
のウイルスはいずれも種々の細胞型に感染させるために使用されている。
遺伝子治療アプローチは神経系障害、心臓血管病又は癌を含む種々の疾病の治
療を目的として発展した。特に癌の分野については、種々のアプローチが従来技
術で提案されている。例えばインターロイキン2の存在下の培養又はインターロ
イキン2の遺伝子のトランスフェクションによりex vivo活性化したリン
パ球の使用が報告されている。精製した単球−マクロファージをインターフェロ
ンによりex vivo活性化して腫瘍破壊能を増加した後、患者に再注入する
という養子免疫治療の研究も行われている(Andressenら,Cance
r Res.50(1990)7450)。遺伝子改変したマクロファージを使
用する可能性も記載されている(WO95/06120)。また、癌細胞の死滅
を直接又は間接的に誘導することが可能な毒性遺伝子の導入に基づく別種のアプ
ローチもある。この種のアプローチは例えばチミジンキナーゼ遺伝子で報告され
ており、アデノウイルスベクター(PCT/FR94
/01284;PCT/FR94/01285)や、レトロウイルスベクター産
生細胞の移植(Carusoら,PNAS 90(1993)7024)により
in vivo導入されている。例えばシトシンデアミナーゼ遺伝子等の他の遺
伝子も使用されている。
本発明は新規癌治療法に関する。特に、ヒト腫瘍、特にメラノーマの治療を目
的とする。本発明の方法はメラノーマ等のヒト腫瘍の特異的抗原として、(i)
この種の癌の発生に対する免疫防御と、(ii)これらの抗原を提示する細胞に
特異的な細胞障害性T細胞(CTL)集団の増殖と、免疫系による対応腫瘍細胞
の破壊を誘導することが可能な抗原のin vivo導入及び発現に基づく。
免疫系は特に、ウイルス感染に対する防御を確保する機能をもつ。この機能は
細胞障害性Tリンパ球(CTL)により行われる。CTLは高特異性と高効率と
いう2つの顕著な特徴がある。CTLはその表面でウイルス抗原を認識後に感染
細胞を破壊する。該当抗原は主要組織適合性複合体クラスI(MHC−I)分子
に結合したペプチドの形態をとる。腫瘍の範囲については、これらの悪性細胞が
抗ウイルス応答の範囲におけると同
様にCTLにより媒介される免疫応答を誘導できるペプチド−MHC−I分子複
合体を提示することがマウスで最初に確認された。これらのペプチドは特に、腫
瘍細胞で選択的に突然変異又は活性化した遺伝子によりコードされるタンパク質
に由来する。これらのタンパク質は腫瘍特異的抗原と呼ばれる。より最近では、
CTLにより認識される分化抗原がヒト腫瘍で特性決定されている。
本発明はヒト腫瘍の新規治療法に関する。本発明は特に、ヒト腫瘍又はメラノ
ーマの特異的抗原をin vivo導入及び発現させることが可能なウイルス起
源のベクターの開発に基づく。本発明はより詳細には、欠損組換えアデノウイル
スがこの種の抗原に対する免疫を誘導することができ、これらの抗原、特に該抗
原をもつ腫瘍細胞に対するリンパ球応答をin vivoで獲得できるという事
実をマウスモデルで立証したことに基づく。従って、本発明によるこの方法は、
これらの遺伝子の導入により、ヒト腫瘍の進展を阻止することによって特に有効
にその進行に作用することができ、根絶に導くことができる。
従って、本発明の第1の目的は腫瘍特異的タンパク質又はペプチド、より特定
的にはメラノーマの特異的抗原の全部又は一
部をコードする核酸をそのゲノムに挿入した欠損組換えアデノウイルスにある。
好ましくは、抗原はヒトメラノーマの特異的抗原である。より特定的には、M
HC−I分子と結合してCTLに提示される部分を含むヒトメラノーマの特異的
抗原のフラグメントである。ヒト腫瘍の特異的抗原はThierry Boon
ら(米国特許第5,342,774号、米国特許第5,405,940号、WO
92/20356、WO94/23031、WO94/21126)により記載
されている。これらの抗原はMAGEと呼ばれ、腫瘍細胞、主にヒト腫瘍で選択
的に発現される。種々のヒトMAGE遺伝子が報告されており、特にMAGE−
1、MAGE−2、MAGE−3、MAGE−4、MAGE−5、MAGE−6
、MAGE−7、MAGE−8、MAGE−9、MAGE−10、MAGE−1
1、MAGE−12遺伝子を挙げることができる。同類のマウス遺伝子の例とし
て、S−MAGE−1及びS−MAGE−2遺伝子も挙げることができる。他の類
縁遺伝子ファミリーの例として、特にBAGE、GAGE及びRAGE遺伝子も
挙げることができる。
好適実施態様によると、本発明はMage−1、Mage−
3、Bage、Gage及びRageタンパク質から選択されるタンパク質又は
該タンパク質に由来するペプチドをコードする核酸をそのゲノムに挿入した欠損
組換えアデノウイルスに関する。これらの抗原は、大半が非腫瘍体細胞には全く
検出されないという意味で実際に高選択性である。Mage−1抗原と対応遺伝
子の配列は特にVan der Bruggenら,Science 254(
1991)1644に記載されている。Mage−1及びMage−3をコード
するcDNAの配列は例えばGauglerら(J.Exp.Med.179(
1994)921)に記載されている。
上述のように、本発明の1好適実施態様はMHC−I分子と結合してCTLに
提示される部分を含むMage−1、Mage−3、Bage又はGageタン
パク質のペプチドをコードする核酸をそのゲノムに挿入した欠損組換えアデノウ
イルスである。Mage、Bage及びGage遺伝子は実際に大きい寸法のタ
ンパク質をコードしている。これらのタンパク質は細胞で酵素消化により分解さ
れ、ペプチドを生成する。その後、これらのペプチドは細胞の表面に提示され、
MHC−I分子と結合してCTLにより認識される(図2参照)。より好ましく
は、本発明はCTLに提示される部分を含むMage−1又はMage−3タン
パク質のペプチドをコードする核酸をそのゲノムに挿入した欠損組換えアデノウ
イルスに関する。
特定実施態様によると、本発明は配列番号1の配列をそのゲノムに挿入した組
換えアデノウイルスに関する。この配列はHLA.A1分子により細胞障害性T
リンパ球に提示されるMage−1のノナペプチド(27bp)をコードする配
列を含む。より好ましくは、配列番号1の配列の残基55〜82に含まれる配列
である。
別の特定実施態様によると、本発明は配列番号2の配列をそのゲノムに挿入し
た組換えアデノウイルスに関する。この配列はHLA.A1分子により細胞障害
性Tリンパ球に提示されるMage−3のノナペプチド(27bp)をコードす
る配列を含む。
別の実施態様によると、本発明はDBA/2マウスの肥満細胞腫p815のP
1A遺伝子の特異的ペプチドをコードする核酸(配列番号3)をそのゲノムに挿
入した組換えアデノウイルスに関する。
上述のように、本発明のアデノウイルスはこれらの抗原ベク
ターの有効なin vivo導入及び発現を可能にする。従って、本発明のアデ
ノウイルスはこれらの抗原に特異的な細胞障害性Tリンパ球の出現を非常に顕著
にin vivo刺激することができ、前記細胞障害性Tリンパ球はこの抗原を
その表面に提示する全細胞を選択的に破壊する。
従って、本発明のウイルスはMage抗原をその表面に提示する細胞をもつ癌
の治療を目的とした医薬組成物の製造に利用できる。このような組成物を製造す
るためには、患者の腫瘍(一般にメラノーマの)細胞を取り出して分析し、(i
)例えばRT−PCRによりMage遺伝子の発現を測定し、(ii)場合によ
り、このMage抗原を型別するのが好ましい。対応抗原の全部又は一部をコー
ドする核酸を含むアデノウイルスを構築し、投与に使用する。
本発明のウイルスは所与の腫瘍抗原に特異的な細胞障害性T細胞集団を生成す
るためにin vitro(又はex vivo)で使用することもできる。こ
のためには、細胞集団を本発明のウイルスに感染させた後、CTL細胞の前駆体
と接触させる。その後、抗原に特異的なCTL細胞をin vitro選択し、
増幅後、対応する腫瘍を特異的に破壊するための医薬
として使用することができる。本発明のウイルスに感染させる細胞集団は、抗原
提示細胞(APC)を含むと有利である。特にマクロファージ(WO95/06
120)やB細胞を挙げることができる。
本発明のアデノウイルスにおいて、挿入核酸は相補的DNA(cDNA)、ゲ
ノムDNA(gDNA)のフラグメントでもよいし、例えばcDNAに1個以上
のイントロンを挿入したハイブリッド構築物でもよい。合成又は半合成配列でも
よい。上述のように、挿入核酸はMage−1、Mage−3、Bage及びG
ageから選択される任意のタンパク質又はこのタンパク質に由来するペプチド
をコードする核酸である。本発明の意味では、このタンパク質に由来するペプチ
ドなる用語は、核酸がタンパク質のフラグメントのみをコードできることを意味
し、このフラグメントはCTLを生成できなければならない。従って、本発明に
よるフラグメントは特異的CTLにより認識される少なくとも1個の抗原決定基
をもつ。これらのフラグメントは当業者に公知の任意技術、特に生物活性に応じ
て変異体を選択することが可能な遺伝子及び/又は化学的及び/又は酵素的改変
あるいは発現クローニングにより獲得できる。遺伝子改変
は抑圧、欠失、突然変異等を含む。
挿入核酸はcDNA又はgDNAが好ましい。
一般に、挿入核酸は感染細胞における抗原又は抗原フラグメントの発現を可能
にする配列も含む。このような配列としては、これらの配列が感染細胞で機能し
て該当遺伝子の発現に天然に関与する配列を挙げることができる。(他のタンパ
ク質又は合成タンパク質の発現に関与する)別の起源の配列(異種配列と呼ぶ)
でもよい。特に、遺伝子の転写を特異的又は非特異的及び誘導的又は非誘導的に
刺激又は抑圧する真核細胞もしくはウイルス遺伝子又は誘導配列のプロモーター
が挙げられる。例えば、感染させたい細胞のゲノム又はウイルスのゲノムに由来
するプロモーター配列、特にE1A遺伝子のプロモーター、アデノウイルスのM
LP、CMVプロモーター、LTR−RSV、SRα等を挙げることができる。
真核プロモーターとしては、ユビキチンプロモーター(HPRT、ビメンチン、
αアクチン、チューブリン等)、中間フィラメントのプロモーター(デスミン、
ニューロフィラメント、ケラチン、GFAP等)、治療遺伝子プロモーター(M
DR、CFTR、VIII因子型等)、組織特異的プロモーター(ピルビン酸キ
ナーゼ、ビリン、脂肪
酸結合腸タンパク質のプロモーター、平滑筋細胞のαアクチンのプロモーター、
肝特異的プロモーター;Apo AI、Apo AII、ヒトアルブミン等)又
は刺激に応答するプロモーター(ステロイドホルモンのレセプター、レチノイン
酸のレセプター等)も挙げることができる。更に、活性化配列、調節配列等を付
加してこれらの発現配列を修飾してもよい。また、挿入核酸が発現配列を含まな
いときには、このような配列の下流で欠損ウイルスのゲノムに挿入すればよい。
本発明によるウイルスは欠損ウイルスであり、即ち標的細胞で自律的に複製す
ることができない。従って、一般に本発明の範囲で使用される欠損ウイルスのゲ
ノムは、感染細胞における前記ウイルスの複製に必要な配列を少なくとも欠失し
ている。これらの領域は(全部又は一部を)除去してもよいし、非機能的にして
もよいし、他の配列、特に挿入配列で置換してもよい。但し、欠損ウイルスはウ
イルス粒子のパッケージングに必要なそのゲノムの配列を保存していることが好
ましい。
本発明によるウイルスは種々の血清型のアデノウイルスから得ることができる
。構造と性質が少しずつ異なる種々の血清型のアデノウイルスが存在する。これ
らの血清型のうち、本発明
の範囲では2もしくは5型ヒトアデノウイルス(Ad2又はAd5)又は動物起
源のアデノウイルス(国際出願公開第WO94/26914号参照)を使用する
のが好ましい。本発明の範囲で使用可能な動物起源のアデノウイルスのとしては
、イヌ、ウシ、マウス(例えばMav1,Beardら,Virology 7
5(1990)81)、ヤギ、ブタ、トリ又はサル(例えばSAV)起源のアデ
ノウイルスを挙げることができる。好ましくは、動物起源のアデノウイルスはイ
ヌアデノウイルス、より好ましくはアデノウイルスCAV2[例えばマンハッタ
ン株又はA26/61(ATCC VR−800)]である。本発明の範囲では
ヒトもしくはイヌ起源のアデノウイルス又は混合アデノウイルスを使用するのが
好ましい。
好ましくは、本発明の欠損アデノウイルスはITRとパッケージングを可能に
する配列と目的核酸を含む。更に好ましくは、本発明のアデノウイルスのゲノム
において、少なくともE1領域は非機能的である。該当ウイルス遺伝子は当業者
に公知の任意の方法、特に完全抑圧、置換、部分欠失、又は該当遺伝子に1個以
上の塩基を付加することにより非機能的にすることができる。このような改変は
、例えば遺伝子工学技術又は突然変異
誘発物質で処理することによりin vitro(単離したDNAで)又はin
situで得られる。特にE3(WO95/02697)、E2(WO94/
28938)、E4(WO94/28152、WO94/12649、WO95
/02697)及びL5(WO95/02697)等の他の領域も改変してもよ
い。好適実施態様によると、本発明によるアデノウイルスはE1及びE4領域に
欠失を含む。別の好適実施態様によると、E1領域に欠失を含み、このレベルに
E4領域と核酸を挿入する(FR94 13355参照)。E1領域における欠
失はヌクレオチド454〜3328(PvuII−BgIIIフラグメント)又
は382〜3446(HinfII−Sau3Aフラグメント)の範囲が有利で
ある。E4領域における欠失は少なくともORF3及びORF4フレームを含む
と有利である。
目的核酸はアデノウイルスのゲノムの種々の領域に挿入することができる。ア
デノウイルスのゲノムは約36kbの寸法の直鎖状2本鎖DNAから構成される
。ゲノムは特に各末端の逆方向反復領域(ITR)と、パッケージング配列(P
si)と、初期遺伝子と、後期遺伝子を含む(図1参照)。主要な初期遺
伝子はE1、E2、E3及びE4領域に含まれる。このうち、E1領域に含まれ
る遺伝子はウイルス増殖に必要である。主要な後期遺伝子はL1〜L5領域に含
まれる。アデノウイルスAd5のゲノムは完全に配列決定されており、データベ
ース(特にGenebank M73260参照)で検索可能である。同様に他
のアデノウイルスのゲノム(Ad2、Ad7、Ad12等)も一部又は完全に配
列決定されている。目的核酸は欠損組換えウイルスの産生に必須でない領域に挿
入するのが好ましい。例えば、ウイルスに欠失しており、産生系により相補され
るE1領域、組換えウイルスの産生に必須ではないE3領域(その不活化はトラ
ンス相補すべきでない)、あるいはE4領域のレベルに挿入するのが好ましい。
E4に挿入する場合には、ヘルパープラスミド又はウイルスの同時トランスフェ
クションによるか、あるいは適当な系を介して産生時にE4機能を相補すること
が必要である。当然、他の部位を使用してもよい。特に、ゲノムのヌクレオチド
配列がわかると、当業者は目的核酸を挿入できる領域を決定できる。
本発明による欠損組換えアデノウイルスは当業者に公知の任意の技術により作
製することができる(Levreroら,G
ene 101(1991)195,ヨーロッパ特許第185573号;Gra
ham,EMBO J.3(1984)2917)。一般に、アデノウイルスは
コンピテントパッケージング細胞系に組換えウイルスのDNAをトランスフェク
トすることにより作製される。トランスフェクションは組換えウイルスのゲノム
の全体をもつ構築物を利用できる場合には単純トランスフェクションでもよいが
、多くの場合には、組換えウイルスゲノムの種々の部分を付加する数個のDNA
フラグメントの同時トランスフェクションである。同時トランスフェクションの
場合、プロセスは組換えウイルスのDNAを生成するためにパッケージング細胞
系で種々の構築物を相同組換えする1段階以上を含む。ウイルスの産生に使用す
る種々のフラグメントは種々の方法で作製することができる。最も一般に使用さ
れる方法は、ウイルスDNAを単離後、慣用分子生物学法によりin vitr
o改変(消化、連結等)する方法である。その後、得られた構築物を精製し、パ
ッケージング系にトランスフェクトするために使用する。組換えウイルスのゲノ
ムの一部をもつプラスミドを使用し、ゲノムの欠失部分を付加するウイルスと同
時トランスフェクトする方法もある。あるいは、原核プラスミ
ドを利用してトランスフェクションに使用可能なウイルスDNAを作製してもよ
い(Bettら,PNAS 91(1994)8802;FR95 01632
)。
使用する細胞系は、好ましくは(i)前記要素により形質転換可能であり、(
ii)組換えの危険を避けるために好ましくは組込み形態で欠損アデノウイルス
のゲノムの部分を相補することが可能な配列を含んでいるべきである。細胞系の
例としては、特にアデノウイルスAd5のゲノムの左側部分(12%)をそのゲ
ノムに組込んだヒト胎児腎細胞293系(Grahamら,J.Gen.Vir
ol.36(1977)59)や、特に国際出願公開第WO94/26914号
及びWO95/02697号に記載されているようなE1及びE4機能を相補す
ることが可能な細胞系を挙げることができる。
その後、増殖したアデノウイルスを実施例に記載するように慣用分子生物学技
術により回収及び精製する。
本発明は更に、1種以上の上記のような欠損組換えアデノウイルスを含む任意
医薬組成物にも関する。本発明の医薬組成物は経口、非経口、鼻腔内、静脈内、
筋肉内、皮下、経皮、気管内、腹腔内等の経路で投与するように配合することが
できる。
本発明は更に、上記のような欠損組換えアデノウイルスに感染させた細胞を含
む任意医薬組成物にも関する。本発明の組成物は上記のような欠損組換えアデノ
ウイルスに感染させた抗原提示細胞(APC)を含むものが有利である。特定例
としては、マクロファージやBリンパ球を挙げることができる。本発明は更に、
上記のような欠損組換えアデノウイルスに感染させた抗原提示細胞(APC)の
存在下で前駆細胞を培養することにより製造される腫瘍抗原に特異的な細胞障害
性T細胞(CTL)を含む組成物にも関する。
本発明の医薬組成物は注射用製剤に医薬的に許容可能なキャリヤーを含むこと
が好ましい。キャリヤーとしては特に、滅菌等張塩類溶液(リン酸一ナトリウム
、リン酸二ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化
マグネシウム等、又はこのような塩の混合物)、又は場合に応じて滅菌水もしく
は生理的血清を加えて注射可能な溶質を構成し得る乾燥(特に凍結乾燥)組成物
が挙げられる。
注射に使用するウイルスの用量は種々のパラメーター、特に使用する投与方法
、該当疾病、発現させるべき遺伝子又は必要な治療期間に応じて調整できる。一
般に、本発明による組換え
アデノウイルスは、104〜1014pfu、好ましくは106〜1010pf
uの用量で配合及び投与される。pfu(「プラーク形成単位」)なる用語はウ
イルス溶液の感染能に対応し、適当な細胞培養物の感染により測定され、一般に
15日後の感染細胞プラーク数を表す。ウイルス溶液のpfu力価の測定方法は
文献に詳細に記載されている。
該当抗原に応じて、本発明のアデノウイルスは特にヒト腫瘍(Mage−1〜
Mage−12、Gage、Bage及びRage抗原)、肉腫(Mage−1
抗原)を含む癌の治療又は予防に使用することかできる。
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、以下の実施例は例示であり、
発明を限定するものではない。図面の説明
図1:アデノウイルスAd5の遺伝子地図。
図2:mage抗原の発現及びプロセッシング。
図3:プラスミドpAd.SRα−MAGEの構築。
図4:ad−P1A又は対照によるDBA/2マウスの免疫プロトコール1。
図5:ad−P1A又は対照によるDBA/2マウスの免疫
プロトコール2。
表1:本発明によるAd−Mageに感染させた細胞のCTLによる特異的溶
解の立証。
表2:本発明によるAd−Mageに感染させた細胞がCTLクローンによる
TNFの産生を刺激する能力の立証。
表3:Ad−P1A(表3A)又は対照アデノウイルスAd−βGa1(表3
B)をプロトコール1に従って注射したDBA/2マウスの免疫試験結果。
表4:Ad−P1A(表4A)又は対照アデノウイルスAd−βGa1(表4
B)をプロトコール2に従って注射したDBA/2マウスの免疫試験結果。一般クローニング、分子生物学技術
プラスミドDNAの塩化セシウム−臭化エチジウム勾配遠心分離、制限酵素消
化、ゲル電気泳動、大腸菌での形質転換、核酸の沈殿等の慣用分子生物学法は文
献に記載されている(Maniatisら,1989)。
酵素はNew−England Biolabs(Beverly,MA)か
ら入手した。
連結のために、DNAフラグメントを0.8〜1.5%アガ
ロースゲル上でその寸法に応じて分離し、GeneClean(BIO101,
LaJolla CA)により精製し、ファージT4のDNAリガーゼの存在下
に50mM Tris−HCl緩衝液(pH7.4),10mM MgCl2,
10mM DTT,2mM ATP中で14℃で一晩インキュベートする。
PCR(Polymerase Chain Reaction)による増幅
もManiatisら,1989に従い、次の条件下で実施した。
−MgCl2濃度を8mMにした。
−変性温度95℃、ハイブリダイゼーション温度55℃、延長温度72℃。この
サイクルをPE9600 Thermalcycler(Perkin Elm
er,Norwalk CO)で25回繰り返した。
オリゴヌクレオチドは、DNA自動合成器Applied Biosyste
mモデル394(Applied Biosystem,Foster Cit
y CA)を製造業者の指示に従って使用し、シアノエチル基でβ位を保護した
ホスホラミダイトの化学(Sinhaら,1984,Giles 1985)に
より合成する。
配列決定は蛍光プライマーを使用することによりチェーンターミネーター法に
より2本鎖鋳型で実施した。Applied Biosystem(Appli
ed Biosystem,Foster City CA)製自動配列決定キ
ットTaqDye Primer Kitを製造業者の指示に従って使用した。実施例1
:P1A抗原のフラグメントをコードする欠損組換えアデノウイルスの
構築
本実施例はP1A抗原のフラグメントをコードする本発明による欠損組換えア
デノウイルスの構築に関する。より詳細には、アデノウイルスは配列番号3の配
列をもつ。構築したアデノウイルスはE1及びE3領域に欠失をもち、E1領域
の欠失のレベルに目的核酸を挿入した血清型5のアデノウイルスである。
E1領域のレベルに挿入した核酸はより詳細には下記成分を含む。
−SRαプロモーター。SRαプロモーターはSV40の初期複製起点と、HT
LV1のLTRの一部(R領域とU5の一部に対応)と、SV40のスプライス
部位16Sを含む(Tak
ebeら,Mol.Cell.Biol.8(1988)466)。
−44bpのP1Aミニ遺伝子(配列番号3)。
−SV40ウイルスのポリアデニル化部位。
この核酸は、プラスミドpcD−SRαのEcoRI部位にP1Aミニ遺伝子
をクローニングしたものに対応するプラスミドpcD−SRα−P1Aから抽出
した。得られたインサートをその後、RSVのLTRとLacZ遺伝子を含むフ
ラグメントの代わりに、プラスミドpAd.RSV−βGal(Stratfo
rd−Perricaudetら,J.Clin.Invest.90(199
2)626)にクローニングした。
次に、こうして得られたプラスミドpAd−SRα−P1Aを使用して組換え
アデノウイルスを作製した。このために、リン酸カルシウムの存在下に293系
の細胞にプラスミドpAd−SRα−P1A 5μgと突然変異アデノウイルス
dl324のDNA 5μgを同時トランスフェクトした。生成した組換えアデ
ノウイルスを次にクロマトグラフィー精製により選択した。単離後、組換えアデ
ノウイルスを293細胞系で増幅し、約1010pfu/mlの力価をもつ非精
製組換えアデノウイ
ルスを含む培養上清を得る。
次に公知技術(特にGrahamら,Virology 52(1973)4
56参照)に従って塩化セシウム勾配遠心分離によりウイルス粒子を精製する。
制限酵素EcoRIで消化してウイルスDNAを分析すると、ゲノム中にインサ
ートの存在が判明する。アデノウイルスは10%グリセロール中で−80℃で保
存することができる。実施例2
:Mage−1抗原のフラグメントをコードする欠損組換えアデノウイ
ルスの構築
本実施例はMage−1抗原のフラグメントをコードする本発明による欠損組
換えアデノウイルスの構築に関する。より詳細には、アデノウイルスはMage
−1の抗原ノナペプチドをもつフラグメントをコードする配列番号1の配列をも
つ。構築したアデノウイルスはE1及びE3領域に欠失をもち、E1領域の欠失
レベルに目的核酸を挿入した血清型5のアデノウイルスである。
E1領域のレベルに挿入した核酸はより詳細には下記成分を含む。
−SRαプロモーター。SRαプロモーターはSV40の初期
複製起点と、HTLV1のLTRの一部(RドメインとU5の一部に対応)と、
SV40のスプライス部位16Sを含む(Takebeら,Mol.Cell.
Biol.8(1988)466)。
−116bpのMAGE−1ミニ遺伝子(配列番号1)。このフラグメントは完
全Mage−1遺伝子からPCRにより得た。このフラグメントは15位ATG
と、121位終止コドンと、Mage−1遺伝子のエキソン3の一部を含む。こ
のフラグメントはHLA.A1分子により細胞障害性Tリンパ球に提示されるノ
ナペプチド(27bp)に対応する配列を含む(図2参照)。
−SV40ウイルスのポリアデニル化部位。
この核酸は、プラスミドpcD−SRαのEcoRI部位にMage−1ミニ
遺伝子をクローニングしたものに対応するプラスミドpcD−SRα−MAGE
−1から抽出した。得られたインサートをその後、RSVのLTRとLacZ遺
伝子を含むフラグメントの代わりに、プラスミドpAd.RSV−βGal(S
tratford−Perricaudetら,J.Clin.Invest.
90(1992)626)にクロー
ニングした(図3)。
次に、こうして得られたプラスミドpAd−SRα−MAGE−1を使用して
組換えアデノウイルスを作製した。このために、リン酸カルシウムの存在下に2
93系の細胞にプラスミドpAd−SRα−MAGE−1と突然変異アデノウイ
ルスdl324のDNAを同時トランスフェクトした。生成した組換えアデノウ
イルスを次にクロマトグラテイー精製により選択した。単離後、組換えアデノウ
イルスを293細胞系で増幅し、約1010pfu/mlの力価をもつ非精製組
換えアデノウイルスを含む培養上清を得る。
次に公知技術(特にGrahamら,Virology 52(1973)4
56参照)に従って塩化セシウム勾配遠心分離によりウイルス粒子を精製する。
制限酵素EcoRIで消化してウイルスDNAを分析すると、ゲノム中にインサ
ートの存在が判明する。アデノウイルスは10%グリセロール中で−80℃で保
存することができる。実施例3
:Mage−3抗原のフラグメントをコードする欠損組換えアデノウイ
ルスの構築
本実施例はMage−3抗原のフラグメントをコードする本
発明による欠損組換えアデノウイルスの構築に関する。より詳細には、アデノウ
イルスはMage−3の抗原ノナペプチドをもつフラグメントをコードする配列
番号2の配列をもつ。構築したアデノウイルスはE1及びE3領域に欠失をもち
、E1領域の欠失レベルに目的核酸を挿入した血清型5のアデノウイルスである
。
E1領域のレベルに挿入した核酸はより詳細には下記成分を含む。
−SRαプロモーター。SRαプロモーターはSV40の初期複製起点と、HT
LV1のLTRの一部(R領域とU5の一部に対応)と、SV40のスプライス
部位16Sを含む(Takebeら,Mol.Cell.Biol.8(198
8)466)。
−44bpのMAGE−3ミニ遺伝子(配列番号2)。このフラグメントは完全
Mage−3遺伝子からPCRにより得た。このフラグメントは12位ATGと
、44位終止コドンと、HLA.A1分子により細胞障害性Tリンパ球に提示さ
れるノナペプチド(27bp)に対応する配列を含む(図2参照)。
−SV40ウイルスのポリアデニル化部位。
この核酸は、プラスミドpcD−SRαのEcoRI部位にMage−3ミニ
遺伝子をクローニングしたものに対応するプラスミドpcD−SRα−MAGE
−3から抽出した。得られたインサートをその後、RSVのLTRとLacZ遺
伝子を含むフラグメントの代わりにプラスミドpAd.RSV−βGalにクロ
ーニングした(図3)。
次に、こうして得られたプラスミドpAd−SRα−MAGE−3を使用して
組換えアデノウイルスを作製した。このために、リン酸カルシウムの存在下に2
93系の細胞にプラスミドpAd−SRα−MAGE−3と突然変異アデノウイ
ルスdl324のDNAを同時トランスフェクトした。生成した組換えアデノウ
イルスを次にクロマトグラフィー精製により選択した。単離後、組換えアデノウ
イルスを293細胞系で増幅し、約1010pfu/mlの力価をもつ非精製組
換えアデノウイルスを含む培養上清を得る。
次に公知技術(特にGrahamら,Virology 52(1973)4
56参照)に従って塩化セシウム勾配遠心分離によりウイルス粒子を精製する。
制限酵素EcoRIで消化してウイルスDNAを分析すると、ゲノム中にインサ
ートの存
在が判明する。アデノウイルスは10%グリセロール中で−80℃で保存するこ
とができる。実施例4
:本発明のアデノウイルスの機能的特性決定
本実施例は、本発明によるウイルスが、分解により標的細胞の表面に抗原ペプ
チドの発現を誘導するタンパク質をコードする目的遺伝子の発現を誘導できるこ
とを立証する。
Ad−Mageに感染させた細胞(4.1.)で特異的溶解(4.2.)とT
NF産生の刺激(4.3.)の測定によりMAGE−1ミニ遺伝子の発現とペプ
チドの提示を試験した。4.1.細胞系
感染させた細胞は次の通りである。
−C1R.A1:EBV(Storkus,W.J.,Howell,D.N.
,Salter,R.D.,Dawson,J.R.及びCresswell,
P.:NK susceptibility varies inversel
y with target cell class I HLA antig
en expression.J.Immunol.138:1675−165
9,1987)で形質転換し、プラスミドpHEBOにクローニングしたHLA
.A1遺伝子をト
ランスフェクトしたBリンパ球系。
−Gerl III 13 E-F-:MAGE−1抗原の欠失について免疫選択
したヒトメラノーマHLA.A1細胞(表1及び2ではGerlach Eと称
する)。
従って、これらの2種の細胞系はHLA.A1分子を発現するが、MAGE−
1抗原は発現しない。4.2.特異的溶解の測定
本実施例は抗原に特異的なCTRのクローンによる細胞の特異的溶解の存在を
立証する(放射性クロムの塩析試験)。このために、4.1.に記載した細胞を
アデノウイルスAd−Magel(実施例2)又は対照アデノウイルス(Ad−
βGal)に感染多重度500pfu/細胞で感染させた。感染細胞を次にクロ
ム51で標識後、エフェクター細胞/ターゲット細胞(E/T)比を変えながら
細胞1000個/ウェルの割合で特異的CTL(クローン82:30)と共に4
時間インキュベートした。その後、溶解百分率を測定した。得られた結果を表1
に示す。これらの結果は、本発明によるウイルスに感染させた細胞が対照アデノ
ウイルスに感染させた細胞よりも特異的CTLによる溶解に対して著しく高い感
受性を示すことを明白に示す。
これらの細胞は更に、Mage−1抗原を直接トランスフェクトした細胞よりも
著しく高い感受性を示し、本発明のベクターの治療効率を裏付ける。
従って、これらの結果は本発明のウイルスが特異的CTLによる溶解に対する
高い感受性を細胞に付与できることを明白に示す。4.3.TNF産生の刺激
本実施例では、Gerl III 13 E-F-細胞が同一CTLクローンに
よるTNF産生を刺激する能力を評価した。このために、Gerl III 1
3 E-F-細胞をアデノウイルスAd−Mage1(実施例2)又は対照アデノ
ウイルス(Ad−βGal)に感染多重度50又は100pfu/細胞で感染さ
せた後、クローンCTLと共にインキユベートした。24時間後に、TNF感受
性株(WEHI−164−13株)に対する細胞毒性を測定することにより、上
清中に存在するTNFの量を測定した。比色試験(MTT)により細胞生存率を
測定した。結果を光学密度、次いでTNFの量(pg/ml)で表す。C1R.
A1細胞は天然にTNFを分泌するので、この試験はC1R.A1細胞では実施
しなかった。対照細胞Gerl
ach E+はMage−1とHLA−A1を発現するメラノーマ細胞である。
得られた結果を表2に示す。これらの結果は、本発明によるウイルスに感染さ
せた細胞がCTLによるTNF産生を誘導することを明白に示し、本発明のウイ
ルスの生物学的及び治療的性質を明白に裏付ける。実施例5
:本発明のP1Aウイルスのin vivo活性
実施例4は、本発明によるアデノウイルスに感染させた細胞がTNF試験で十
分に認識され、放射性クロムの遊離試験で特異的CTLにより溶解することをi
n vitro又はexvivoで立証した。
本実施例は、本発明によるアデノウイルスが特異的CTL応答を発生できるこ
とをin vivoで立証する。より詳細には、本実施例はDBA/2マウスに
ウイルス粒子109個(pfu)を1週置きに2回注射すると、その一部で強い
特異的CTL応答を発生することを立証する。
2系列の実験を実施した。これらの2系列の工程図を図4及び5に示す。第1
系列の実験(図4参照)では、ウイルス粒子の半量を腹腔内投与し、残りの半量
を皮下投与した(4部位)。
第2系列の実験(図5参照)では、ウイルス粒子を皮下、腹腔内、鼻腔内及び気
管内注射により投与した。これらの2系列の実験は以下のプロトコールに従って
実施した。マウスをアデノウイルスの2度目の注射から15日後に殺した。その
後、これらのマウスの脾細胞を放射線照射L1210A+細胞(肥満細胞腫P8
15のP1A遺伝子をトランスフェクトした同系白血病)によりP815A抗原
の存在下に8日間置いた。この混合リンパ球−腫瘍培養(MLTC)の終わりに
、P815A抗原に対するリンパ球が増殖し、キラーTリンパ球に分化した。次
に、キラーTリンパ球を放射性クロムで標識した細胞の存在下に置く。標識細胞
としては、A抗原をもつP815マウス肥満細胞腫のアザグアニン耐性変異株で
あるP511細胞と、A抗原を欠失したこの同一肥満細胞腫の変異株であるPI
.204細胞を用いる。後者は陰性対照として使用する。非特異的反応の全可能
性を排除するために、放射性クロムで標識した標的細胞も、P815のA抗原を
除いてMLTCで刺激性の細胞の抗原を表面にもつ同系細胞(L1210)の存
在下に置く。
第1系列の実験で得られた結果を特異的溶解百分率として表し、表3A及び3
Bに示す。
第2系列の実験で得られた結果を特異的溶解百分率として表し、表4A及び4
Bに示す。
どちらの場合も、結果はマウス毎にエフェクター/ターゲット比に比例する溶
解レベルを示す(2回の平均)。アデノウイルスの注射部位に関係なくCTLが
得られた(表4A+B)。これらの結果は、本発明のアデノウイルスが腫瘍抗原
をもつ細胞に対して免疫をin vivo誘導できることを明白に示す。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
C12N 15/09 ZNA C12N 15/00 ZNAA
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S
D,SZ,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ
,MD,RU,TJ,TM),AL,AU,BA,BB
,BG,BR,CA,CN,CU,CZ,EE,GE,
GH,HU,IL,IS,JP,KP,KR,LC,L
K,LR,LT,LV,MG,MK,MN,MX,NO
,NZ,PL,RO,SG,SI,SK,TR,TT,
UA,US,UZ,VN,YU
(72)発明者 ドユフール,マリ―テレーズ
フランス国、エフ―75005・パリ、リユ・
ゲ・リユサツク、17
(72)発明者 アダダ,エデイ
フランス国、エフ―94140・アルフオール
ビル、リユ・ジユール―ゲド、1
(72)発明者 リユルカン,クリストフ
ベルギー国、ベー―1950・クラーイネム、
リユ・ジユール―アダン、59
(72)発明者 ペリコデ,ミシエル
フランス国、エフ―28320・エクロヌ、リ
ユ・ドウ・シヤルトル、31
(72)発明者 ユイツテン―オベゲスキエール,カトリヌ
ベルギー国、ベー―1325、シヨモン―ジス
トウ、シユマン・ドウ・ラ・コキエール、
1
(72)発明者 バルニール,ガイ
ベルギー国、ベー―1630・リンケベーク、
ホーレケンスウエヒ・59
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.免疫防御と免疫系による対応腫瘍細胞の破壊を誘導することができ、腫瘍特 異的タンパク質又はペプチドをコードする核酸をそのゲノムに挿入した欠損組換 えアデノウイルス。 2.ヒト腫瘍特異的タンパク質又はペプチドをコードする核酸を含むことを特徴 とする請求項1に記載の欠損組換えアデノウイルス。 3.そのゲノムに挿入された核酸がメラノーマの特異的抗原の全部又は一部をコ ードすることを特徴とする請求項1又は2に記載の欠損組換えアデノウイルス。 4.核酸が、MHC−1の分子と結合してCTLに提示される部分を含むヒトメ ラノーマの特異的抗原のフラグメントをコードする核酸であることを特徴とする 請求項3に記載のアデノウイルス。 5.核酸がMage−1、Mage−3、Bage、Rage及びGageタン パク質から選択されるタンパク質又は該タンパク質に由来するペプチドをコード することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のアデノウイルス。 6.CTLに提示される部分を含むMage−1又はMage−3タンパク質の ペプチドをコードする核酸をそのゲノムに挿入した欠損組換えアデノウイルス。 7.配列番号1の配列をそのゲノムに挿入した欠損組換えアデノウイルス。 8.配列番号1の配列の残基55〜82に含まれる配列をそのゲノムに挿入した 欠損組換えアデノウイルス。 9.配列番号2の配列をそのゲノムに挿入した欠損組換えアデノウイルス。 10.ヒト血清型Ad2及びAd5から選択されることを特徴とする請求項1か ら9のいずれか一項に記載のアデノウイルス。 11.イヌ血清型から選択されることを特徴とする請求項1から9のいずれか一 項に記載のアデノウイルス。 12.E1領域に欠失を含むことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項 に記載のアデノウイルス。 13.更にE4領域にも欠失を含むことを特徴とする請求項11に記載のアデノ ウイルス。 14.核酸がE1又はE3又はE4領域に挿入されることを特徴とする請求項1 から13のいずれか一項に記載のアデノウイ ルス。 15.請求項1から14のいずれか一項に記載の少なくとも1種のアデノウイル スを含む医薬組成物。 16.ヒト腫瘍に特異的な細胞障害性リンパ球のin vitro又はex v ivo産生のための請求項1から14のいずれか一項に記載のアデノウイルスの 使用。 17.請求項1から14のいずれか一項に記載の欠損組換えアデノウイルスに感 染させた細胞を含む組成物。 18.請求項1から14のいずれか一項に記載の欠損組換えアデノウイルスに感 染させた抗原提示細胞(APC)を含むことを特徴とする請求項17に記載の組 成物。 19.請求項1から14のいずれか一項に記載のウイルスに感染させた細胞集団 とCTL細胞の前駆体を接触させることを特徴とする腫瘍抗原の特異的細胞障害 性T細胞の製造方法。
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